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油耗積分壓力山大,汽車品牌為何押寶48V

作者: 汽配人網(wǎng) 發(fā)表于: 2018-05-10

48V系統(tǒng)是歐洲主導(dǎo)的技術(shù)路線,HEV是日本主導(dǎo)的技術(shù)路線,彼此的對(duì)抗已經(jīng)脫離了單純的技術(shù)之爭(zhēng),特別是在中國這個(gè)連續(xù)九年位居全球最大的汽車市場(chǎng),已經(jīng)上升到了產(chǎn)業(yè)之爭(zhēng)、國家利益之爭(zhēng)的層面。對(duì)這兩大技術(shù)路線的抉擇,將對(duì)中國汽車產(chǎn)業(yè)未來十年乃至更長時(shí)期產(chǎn)生舉足輕重的、深刻的、不可逆轉(zhuǎn)的影響。

汽車零部件,48V

試想,在雙積分考核壓力下,單純依靠傳統(tǒng)動(dòng)力節(jié)能降耗的速度,是完全無法滿足年均降幅2%左右的要求的,在當(dāng)前的政策導(dǎo)向下,有以下四條路可以實(shí)現(xiàn)快速降能耗(或者降油耗積分):

i.  大幅降低單車整備質(zhì)量或者輕量化

ii. 傳統(tǒng)動(dòng)力大面積采取48V系統(tǒng)

iii.傳統(tǒng)動(dòng)力大面積采用HEV重混技術(shù)

iv. 依靠EV/PHEV快速上量降低油耗核算結(jié)果(2020年后失效)、并用NEV積分抵扣

汽車零部件,48V

毫無疑問,第一條路徑直接被KO出局,因?yàn)樵谙M(fèi)升級(jí)、SUV熱、大型化等環(huán)境要素推動(dòng)下,車企不可能放棄市場(chǎng),那是吃飯的根本,至于油耗核算那只是吃的多吃的少的問題,前者對(duì)企業(yè)而言具有決定性。而輕量化更是無意義,姑且不說碳纖維和鎂材料,就是鋁合金一般車企也沒法大量使用,成本太過高昂,單車也就能用個(gè)100kg左右,超過200kg都喊疼。

那么剩下的三條路徑中,除了新能源是必備選項(xiàng),作為傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的48V和HEV,彼此之間就勢(shì)必狹路相逢、互相較量一下了。


平均整備質(zhì)量

(kg)

平均油耗

(L/100km)

油耗降幅/年

(%)

2013年

1355

7.33

1.23%

2014年

1371

7.22

1.5%

2015年

1385

7.04

2.49%

2016年

1410

6.98(扣除NEV)

0.85%

*注:2014-2015年NEV作用尚小,2016年作用較大需扣除

一、模型測(cè)算

到底48V、HEV兩條路,目前哪個(gè)是最佳的降油耗工具呢?這里的最佳,不僅是降油耗的效果最佳,而且還要考慮到投入成本、產(chǎn)出效益。我們不妨以三家企業(yè):A、B、C為例,在同等條件下推演不同技術(shù)路徑的降油耗效果,來看看到底誰是最佳。

初始條件設(shè)定如下:

企業(yè)/產(chǎn)量(萬輛)

傳統(tǒng)

新能源

小型/微型

緊湊型

中型及以上

SUV

A

6

15

4

24

1

B

6

15

4

24

1

C

6

15

4

24

1

*注:傳統(tǒng)車分級(jí)別占比按2017年市場(chǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)近似計(jì)算,新能源汽車占比按2%假定

而不同車型的油耗和油耗限值假定如下:

企業(yè)/能耗(L/100km)

傳統(tǒng)

新能源積分

小型/微型

緊湊型

中型及以上

SUV

油耗

5.4

6.3

6.6

6.8

3.5

法規(guī)限值

4.7

5.1

5.3

5.5

3.5

注:傳統(tǒng)車分級(jí)別油耗按主流車型平均值計(jì)算,新能源汽車積分按200-350km折中

還有一個(gè)關(guān)鍵的地方,就是48V系統(tǒng)和HEV的邊界值設(shè)定,主要衡量的地方在于節(jié)油水平和經(jīng)濟(jì)成本。

對(duì)于48V系統(tǒng)而言,目前博世、德爾福、舍弗勒等歐美零部件巨頭已經(jīng)開發(fā)出了完整的解決方案——

(1)博世方案

博世目前推的是第二代48V系統(tǒng),這套系統(tǒng)在原有的12V供電電池上,增加了48V儲(chǔ)能電池、48V/12V雙向DCDC、48V BSG/ISG、電動(dòng)增壓器(可選配)、電池管理系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)滑行、滑行與制動(dòng)能量回收、加速助力和電巡航等功能。其核心在于那套BRS(Boost Recuperation System:能量回收加速輔助系統(tǒng))。

汽車零部件,48V

根據(jù)博世的介紹,搭載第一代48V系統(tǒng)(電機(jī)通過皮帶輪與發(fā)動(dòng)機(jī)集成)的節(jié)油率8-12%,搭載第二代48V系統(tǒng)(電機(jī)與變速箱集成)預(yù)計(jì)節(jié)油率12-19%。成本方面,目前對(duì)主機(jī)廠報(bào)價(jià)在5000元左右。

(2)大陸&舍弗勒

這兩家是合作一起開發(fā)48V系統(tǒng),目前也已經(jīng)升級(jí)到第二代,該系統(tǒng)與博世的系統(tǒng)相比大同小異,特點(diǎn)是采用了P2構(gòu)架,將BSG啟動(dòng)電機(jī)集成在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間,設(shè)計(jì)了兩個(gè)離合器來將發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱分離/電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。它的特點(diǎn)是非常小、緊湊,所以很容易布置。

汽車零部件,48V

大陸與舍弗勒宣稱,第二代系統(tǒng)在NEDC循環(huán)中可以節(jié)約25%的油耗。目前對(duì)主機(jī)廠的供貨價(jià)在5000-6000元之間。

(3)德爾福

德爾福的48V系統(tǒng)可能更照顧美系車特點(diǎn),設(shè)計(jì)了更大功率的發(fā)電機(jī)和電子渦輪,目的是擴(kuò)大48V系統(tǒng)的工況介入?yún)^(qū)間,還有就是用電子渦輪來彌補(bǔ)廢氣渦輪的遲滯。

汽車零部件,48V

至于節(jié)油效果,德爾福比較老實(shí)的稱為“降低10%-15%的油耗”,但由于電機(jī)比競(jìng)品要“大一號(hào)”,所以成本也高一些,目前主機(jī)廠反饋的結(jié)果是高出同類產(chǎn)品10-20%。

法雷奧、AVL等也開發(fā)出了解決方案,但差異并不大??傮w來看,48V系統(tǒng)目前的成本在5000元左右,宣稱的節(jié)油效果從10%到25%不等。

汽車零部件,48V

但實(shí)際上,48V系統(tǒng)還達(dá)不到如此高的節(jié)油效果。以2018款長安逸動(dòng)來看,對(duì)應(yīng)車型油耗降幅在0.5L/100km,節(jié)油效果約為8%。

長安逸動(dòng)

1.6手動(dòng)

風(fēng)尚

1.6自動(dòng)

領(lǐng)尚

1.6手動(dòng)藍(lán)動(dòng)(48V)

1.6自動(dòng)藍(lán)動(dòng)(48V)

整備質(zhì)量(kg)

1325

1345

1325

1345

公告油耗

(L/100km)

6.1

6.3

5.6

5.8

再看看HEV的情況,目前做的最好的是豐田那套THS,在雷凌和卡羅拉上面可以取得1.7L/100km的油耗降幅,節(jié)油率在28%左右,當(dāng)然這里面還有發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率水平高的因素,如果換成自主水平,這個(gè)效果要打個(gè)折扣,可以算成25%,成本在1.2萬元左右(得益于豐田已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn),成本得到了攤平)。

除了THS,科力遠(yuǎn)還有套CHS系統(tǒng),在吉利帝豪上的裝車效果是4.9L/100km,比燃油版可以降低1L/100km,節(jié)油效果在17%左右。但這套系統(tǒng)的成本偏高,目前出貨價(jià)在3萬元左右。

二、情景推演

邊界條件以定,我們可以看看實(shí)際效果如何。

(1)A企業(yè)主推48V路線

A企業(yè)

傳統(tǒng)

新能源

小型/微型

緊湊型

中型及以上

SUV

產(chǎn)量

6

15

4

24

2

油耗值/

積分值

5.1

5.9

6.1

6.2

3.5

油耗限值

4.7

5.1

5.3

5.5

/

*注:節(jié)油效果不可能等同,按6%、7%、8%、9%近似

顯然,即便全部采用燃油車都采用48V系統(tǒng),也不能在2020年全面滿足油耗限值目標(biāo),但確實(shí)能取得明顯的油耗降幅。按此測(cè)算,A企業(yè)的油耗積分為負(fù)23.46萬分,NEV積分為7萬分,還需要外購16.46萬分。

核算投入產(chǎn)出,A企業(yè)加裝48V系統(tǒng)的總成本在24.5億元,外購積分按8000元/分算為13.2億元,合計(jì)支出成本近38億元。

(2)B企業(yè)主推HEV路線

B企業(yè)

傳統(tǒng)

新能源

小型/微型

緊湊型

中型及以上

SUV

產(chǎn)量

6

15

4

24

2

油耗值/

積分值

4.3

4.9

5.0

5.1

3.5

油耗限值

4.7

5.1

5.3

5.5

/

*注:節(jié)油效果不可能等同,按20%、22%、24%、25%近似

很顯然,B企業(yè)可以非常容易的滿足四階段油耗法規(guī)限值,而且可以獲得油耗正積分25.32萬分,獲得NEV積分7萬分。

核算投入產(chǎn)出,B企業(yè)加裝HEV系統(tǒng)的總成本在147億元,由于積分將將滿足12%比例要求,因此不考慮出售獲利,合計(jì)支出成本147億元。

很顯然,A企業(yè)雖然油耗積分不滿足,但總體僅需要花費(fèi)38億元的成本,B企業(yè)雖然獲得了極為多的油耗正積分,但是又不能交易獲利,還需要支出高額的加裝成本,算下來倒虧100多億元。

可能你會(huì)提問,那反正都不達(dá)標(biāo),干脆不降油耗算了?全部去買積分來抵?C企業(yè)的例子會(huì)讓你徹底打消這個(gè)想法。

(3)C企業(yè)選擇消極發(fā)展

C企業(yè)選擇既不用48V、也不用HEV,就靠著每年2%的常規(guī)油耗降幅,到2020年C企業(yè)會(huì)怎么樣呢?

B企業(yè)

傳統(tǒng)

新能源

小型/微型

緊湊型

中型及以上

SUV

產(chǎn)量

6

15

4

24

2

油耗值/

積分值

5.2

6.1

6.3

6.5

3.5

油耗限值

4.7

5.1

5.3

5.5

/

核算的結(jié)果是,C企業(yè)會(huì)產(chǎn)生34.53萬分的油耗負(fù)積分,NEV積分同為7萬分,還需要外購27.53萬分,花費(fèi)成本22億元??雌饋聿皇潜華企業(yè)的38億元更劃算嗎?NO!你要知道,如果將A企業(yè)的情況和C企業(yè)的情況對(duì)應(yīng)放大到3000萬輛乘用車的總規(guī)模,產(chǎn)生的油耗負(fù)積分差額將達(dá)到330—660萬分之巨,這將導(dǎo)致NEV積分供需嚴(yán)重失衡(A企業(yè)場(chǎng)景放大下,積分供需會(huì)小幅失衡),積分價(jià)格就遠(yuǎn)不止8000元,成本翻倍下,無論哪個(gè)企業(yè)都不會(huì)愿意成為那只落后的鴨子。

雖然ABC三家企業(yè)的情況都太絕對(duì),實(shí)際上沒有一家企業(yè)會(huì)采取某一種絕對(duì)的技術(shù)路線,而是會(huì)針對(duì)不同的車型去采用技術(shù)組合,但這只是為了驗(yàn)證,在當(dāng)前的積分制度、積分價(jià)格預(yù)期下,HEV綜合效能對(duì)于大多數(shù)企業(yè)而言,是不如48V系統(tǒng)的。

這并不是說HEV不好,實(shí)際上智電汽車始終認(rèn)為HEV是一條極為重要的技術(shù)路線,只不過是在政策情境下無法正常發(fā)揮而已。

三、深入分析

如果說投入成本和產(chǎn)出效益上,HEV不如48V來得劃算,那另外幾個(gè)問題,就更是“雪上加霜”了。

1、48V系統(tǒng)具有更快的上裝速度

包括博世、大陸等在內(nèi)的供應(yīng)商,如今都提出了系統(tǒng)化解決方案,這個(gè)系統(tǒng)化不僅是硬件的系統(tǒng)化,還包括軟件的系統(tǒng)化,可以支持主機(jī)廠在已有車型不做太大改動(dòng)的情況下,快速的完成換裝,這比HEV系統(tǒng)的大體積、復(fù)雜匹配都要來得快的多。在距離2020年沒有幾年的情況下,考慮到至少2輪三高標(biāo)定(2年+)的客觀條件,車企現(xiàn)在選擇HEV肯定不如48V系統(tǒng)來得更及時(shí)、更迅速。

2、HEV系統(tǒng)供應(yīng)面太窄

豐田那套系統(tǒng)倒是非常優(yōu)秀,規(guī)模大、成本低、成熟可靠,但是并不對(duì)外開放。也就是說,你想采用這套方案的可能性為0。而即便豐田對(duì)外開放,鑒于THS系統(tǒng)具有極強(qiáng)的針對(duì)性,外部車企要想在自己已有車型上搞換裝,要花費(fèi)極大量的時(shí)間和精力來做調(diào)試和匹配,這幾乎是3年之內(nèi)不可能完成的事情。

此外,本田i-MMD等日韓企業(yè)也有混動(dòng)系統(tǒng),但照樣不對(duì)自主品牌開放,比如,現(xiàn)代就不會(huì)對(duì)北汽開放關(guān)于索九混動(dòng)的核心技術(shù)資料,本田也不會(huì)對(duì)廣汽和東風(fēng)開放,這被認(rèn)為是企業(yè)核心技術(shù)機(jī)密。

自主方面,雖然科力遠(yuǎn)在力推CHS混動(dòng)系統(tǒng),但現(xiàn)在面臨著規(guī)?;?、信任度、成本的三相連環(huán)難題。所謂三相連環(huán)難題,是指其它企業(yè)忌憚科力遠(yuǎn)的吉利屬性不會(huì)購用,而僅僅吉利自己用,規(guī)模又太小,規(guī)模小了成本就沒法降到豐田的水平,成本偏高進(jìn)一步增加了外部車企采用的難度。

汽車零部件,48V

說直白點(diǎn),HEV現(xiàn)在是你想用、沒法用!

3、HEV面臨48V和PHEV的上夾下攻

48V系統(tǒng)目前的5000元成本還是一個(gè)較高的水平,因?yàn)槟壳盎具€處于初裝階段,但48V若達(dá)到100萬套供應(yīng)規(guī)模后,其成本會(huì)有一個(gè)明顯的降低,智電汽車預(yù)計(jì)這個(gè)價(jià)格會(huì)降低到3500元左右。原因是48V系統(tǒng)成本主要來自電池、電機(jī)、PCU三部分,電池會(huì)隨著新能源鋰電池規(guī)模擴(kuò)大而自然降低,電機(jī)同樣如此,規(guī)模化最大的好處是對(duì)PCU制造成本帶來顯著的變化。

你可能要問到,那HEV不也會(huì)嗎?實(shí)際上,HEV和48V、PHEV、EV的電池需求還真不太相同,HEV電池更注重功率密度(這是豐田等采用鎳氫的一大原因),PHEV等則注重能量密度(追求續(xù)航里程)。兩者之間沒法直接關(guān)聯(lián)。

48V的成本在不斷降,單HEV則難有變化,這是下攻。PHEV的積分屬性,也會(huì)對(duì)HEV產(chǎn)生上夾。據(jù)悉,豐田已經(jīng)開始考慮,在國內(nèi)汽車將HEV轉(zhuǎn)換為PHEV從而拿到積分,當(dāng)然這也不是什么難事,畢竟THS設(shè)計(jì)之初就有這方面的考慮。

4、智能化所帶來的用電需求,48V也能滿足

對(duì)于車企而言,當(dāng)前的智能化有兩個(gè)作用,一是滿足用戶需求;二是提升溢價(jià)空間。但智能化會(huì)帶來用電負(fù)荷大幅增加,這對(duì)整車電氣系統(tǒng)是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

類 別

部件 名

底 盤

電動(dòng)換檔制動(dòng)器

電動(dòng)助力方向盤( EPS)

電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP

自動(dòng)升降等

動(dòng)力總成

冷卻風(fēng)扇

燃油泵

水泵

空調(diào)系統(tǒng)

PTC加熱器

電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)

鼓風(fēng)機(jī)

玻璃加熱 器

車身系統(tǒng)

照明系統(tǒng)

功放

智能化系統(tǒng)

ACC、FCW、AEB、BSD、TSR、IHC、LCA、LDW等

毫無疑問,傳統(tǒng)車要想在滿足原有用電需求都困難,智能化帶來的新增電耗,12V供電電池是無論如何都不夠的。HEV雖然可以滿足,但48V系統(tǒng)也可以滿足,在這方面HEV是不占什么優(yōu)勢(shì)的。

四、前景展望

雖然在傳統(tǒng)燃油車市場(chǎng),48V系統(tǒng)確確實(shí)實(shí)體現(xiàn)出了實(shí)惠性、便利性、必然性,但是這并不代表48V系統(tǒng)已經(jīng)開始進(jìn)入大規(guī)模爆發(fā)的階段,對(duì)于市場(chǎng)前景,智電汽車做出以下預(yù)測(cè):

1、2021年將是48V系統(tǒng)真正爆發(fā)的時(shí)間點(diǎn),前3年都是在做積蓄。之所以這么說,是因?yàn)?021年會(huì)取消新能源汽車的油耗核算優(yōu)惠(即532),而電耗核算也會(huì)進(jìn)一步明確,導(dǎo)致油耗壓力會(huì)進(jìn)一步放大。2018-2020年期間,車企會(huì)堅(jiān)定的選擇主攻新能源,傳統(tǒng)車市場(chǎng)僅僅是放棄HEV而專注研究48V,48V在這個(gè)階段會(huì)緩慢上量,但市場(chǎng)占比很難突破20%。

2、48V的重點(diǎn)爆發(fā)區(qū)間在于A級(jí)車市場(chǎng)。A00全部轉(zhuǎn)為純電動(dòng)是必然,B級(jí)及以上市場(chǎng)空間本就很小,小型SUV有純電動(dòng)方案,緊湊型及以上SUV可以考慮PHEV,所以真正適合48V的是規(guī)模大、具有一定溢價(jià)能力、降油耗需求大的A級(jí)車。

3、HEV在A級(jí)車市場(chǎng)截?fù)?8V已不可能,網(wǎng)約車和輕型商用車倒是拓展區(qū)間。隨著商用車積分政策的研究實(shí)施,加上輕型商用車原本就有的油耗成本的敏感度,HEV在該市場(chǎng)倒具有一定的吸引力。此外,網(wǎng)約車市場(chǎng)的興起,也會(huì)出于2-3年的成本回收期望而對(duì)HEV感興趣。

最后,提出幾個(gè)建議:

一是48V雖然是外賣,但貪多則毀,要有應(yīng)對(duì)舉措。48V就好比是快、省事、不貴的外賣,不能因?yàn)檫@些原因就產(chǎn)生依賴,否則不利于身體健康。自主品牌要在接受系統(tǒng)化供應(yīng)的同時(shí),加大集成能力的研究和自主零部件供應(yīng)商的培育,比如萬向A123、寧德時(shí)代這些已經(jīng)在做48V電池,要適當(dāng)傾斜,防止核心利潤被轉(zhuǎn)走。

二是要加強(qiáng)48V系統(tǒng)的拓展研究。48V系統(tǒng)與PHEV并不完全矛盾,自主品牌可以考慮做包括但不局限的P0+P4等方案(長城的Pi4平臺(tái)就是這個(gè)方案,只是P0只用了BSG,沒用全套48V),通過自主的P4來掌握48V系統(tǒng)的話語權(quán)。

三是要加快動(dòng)力總成的平臺(tái)升級(jí)步伐。不管是48V還是HEV,都是對(duì)原有動(dòng)力總成的優(yōu)化和補(bǔ)充,核心還是在動(dòng)力總成本身。此前的自主品牌還是過高的采用了老舊的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),GDI等技術(shù)的普及率并不高,這一點(diǎn)上要加快開發(fā)的步伐,瞄著《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》規(guī)劃的指標(biāo)加速前進(jìn),取得更好的節(jié)能降耗表現(xiàn),降低甚至徹底消除油耗負(fù)積分帶來的壓力。